Verlauf Volllast-Zündwinkel über die Drehzahl?

[Cali-LET]

Irgendwie sieht aber Kolben 1 und 4 an der Auslassseite bissl "abgebrannt" aus?!

[ChristianK]

Ich habe noch nie Kühlwasser brennen sehen.

Der Kopf war gerade ne Minute unten und ich bin nur eben mit nem Lappen durchgegangen. Ölwechsel ist sowieso fällig. Von daher habe ich nicht penibelster trocken gemacht.

[Roland E.]

das letzte Aufflackern kurz vorm Tot

p.s: Ein Quiz, erst wenn alle Fehler (Schäden) auf den Bildern erkannt wurden, wird das Geheimnis gelüftet

[ChristianK]

Was für Schäden? Hast Du gekifft? Die Kolben sind top!

[CKP]

Hab geantwortet, während ihr auch geschrieben habt.
Mein Post war die ANtwort auf diese Aussage:

und ganz wichtig, das magere Gemisch brennt schneller durch als das fettere Gemisch

Muss mal heute abend schauen, ob ich da noch Daten habe von damals.
Gab allerdings einen Festplattencrash und ich befürchte, da gingen die mit drauf vor 3 Jahren.

Hi, sorry dachte du hast das auf meinen Post bezogen.
Wenn du noch Daten von damals hättest wäre das natürlich super.
Zylinderdruckverlauf über Kurbelwinkel bei so einer hohen Drehzahl würde mich wahnsinnig interessieren !

Aber dass ein Motorrad nur Quetschströmung hat, das denke ich nicht.
Gerade bei hohen Drehzahlen entsteht auch ohne künstliche Maßnahmen eine Tumbleströmung. Die Nutzung dieser Strömung kommt auch aus dem Rennsport.
Zumindest wenn man sich das Bild anschaut, sieht man, dass durch die Kanalgeometrie diese Strömung fast automatisch entsteht, wenn die Strömungsgeschwindigkeit im Einlasskanal und dem Ventilspalt groß genug wird. Gerade bei großen Kanalwinkeln wie beim Motorrad.

Interessante DIskussion hier!

Also soweit ich weiß, kann bei so hohen Drehzahlen gar keine vernünftige Drall oder Tumbleströmung mehr entstehen. Und selbst wenn sie entsteht, macht sie unser flacher/zerklüfterer Kolben auch gleich wieder kaputt bei der Aufwärtsbewegung im Kompressionstakt.
Habe das auch noch so aus den Vorlesungen in Erinnerung, dass da nur nur Quetschströmung funktioniert. Ich schau mal bei Gelegenheit im Skript nach.

Das von CKP gezeigte Motorradzündkennfeld scheint aber das zu bestätigen, was ich geschrieben habe, dass die Steigerung der Strömungsgeschwindigkeiten bei höheren Drehzahlen die Flammfrontgeschwindigkeit sowie durch höhere Temps und Drücke die Flammkernbildungsphase beschleunigen und so kein früherer Zündwinkel mehr benötigt wird um maximales Drehmoment durch ideale schwerpunktlage zu erhalten.
Bei Drehzahlen über 6000 nimmt auch die Klopfneigung ab, so dass hier fast immer (mit gutem Kraftstoff) im idealen Schwerpunkt gezündet werden kann. Gerade beim Motorrad. Mit dem R6-Motor hab ich viele Stunden auf dem Prüfstand mit Indizierung verbracht mit ähnlichem Ergebnis. Zündzeitpunkt wurde ab 8000 U/min nur noch nach max. Drehmoment eingestellt. Früher zünden war klopffrei möglich, aber da lag der Schwerpunkt dann so früh, dass die Leistung wieder zurück geht. Haben so auch Kennfelder ausgefahren, die oben kaum mehr früher zünden mussten (bei 15.000 U/min) als bei 7000 U/min.

Habe mir dazu mal noch ein paar Gedanken gemacht und berechnet.

Zuerst ausgehend vom Zündzeitpunkt den Brennbeginn berechnet. Überall in der Literatur liest man immer von Werten um 1 ms.
Danach dann anhand einer Verbrennungsgeschwindigkeit und der Bohrung die Brenndauer berechnet.
Dann mal Pi*Daumen die Schwerpunktslage bei 30% der Brenndauer angenommen.
ZZP+Brennverzug+0,3*Brenndauer = Schwerpunktslage.
Ist jetzt natürlich alles sehr grob und nur mal Pi*Daumen um ein Gefühl dafür zu bekommen.

Da sieht man dann ziemlich schnell, dass bei so hohen Drehzahlen das alles entscheidende zuerst der Brennverzug ist.
Weil wenn der immer noch bei 1ms liegen würde, dann könnte die Strömungsgeschwindigkeit noch so hoch sein und die Schwerpunktslage ist in jedem Fall viel zu spät. Da eben der Brennbeginn schon viel zu spät liegen würde.
Normal sagt man ja bis zu 30 m/s Verbrennungsgeschwindigkeit. Die Aussage wohl eher für die normalen "niedrigdrehenden" Automotoren.
Wenn ich mich mal an dem Diagramm aus "Rennmotoren" aus deinem Post orientiere und vielleicht noch etwas gutmütig bin und bei hohen Drehzahlen von 50 m/s ausgehe, müsste ich unter den ganzen Annahmen einen Brennverzug von nur 0.29 ms annehmen um bei dem Serienzündwinkel an die optimale Schwerpunktlage zu kommen.

Leider habe ich jetzt auf die Schnelle keine Daten zum Brennverzug bei solchen Hochdrehzahlmotoren gefunden.
Lediglich, dass er minimal abnimmt. Also irgendwo anders habe ich z.B. bei 1000 rpm = 1,4ms gefunden und dann so bei 8000 rpm = 1,1 ms (grob ausm Kopf)
Wenn man das mal etwas extrapoliert, kommt man immer noch nicht hin wo man bräuchte.
Ein bisschen bin ich schon am zweifeln ob Brennverzug wirklich sooo extrem abnehmen um die "Drehzahl ausgleichen zu können".
Aber eigentlich muss es ja so sein, wie auch deine Prüfstandsergebnisse nahelegen.

Bin auch der Meinung, dass es bei so hohen Drehzahlen nicht mehr zum Klopfen kommt. (Zeit ist einfach zu kurz dafür).
Hast ja du auch schon berichtet. Und ich erinnere mich auch an eine Vorlesung zu Rennmotoren mit einem DTM Renn-Ing.
Der meinte auch bei Ihnen klopft das ab irgendwie so 8500 rpm nicht mehr. Der dazugehörige Motor hatte ja auch noch eine knapp 20mm größere Bohrung als mein Motor. Klar spielt hier wieder ne Menge mit rein. Aber nur um eine grobe Vorstellung zu bekommen mal ein paar Zahlen genannt.

excel2.jpg (248.99 KiB) 7315 mal betrachtet

Hier mal (wie gesagt sehr grob) paar Daten eingegeben.
Bis 12000 mal die knapp 1ms aus der Literatur gelassen.
Und nur bei 13.000 mal den Brenverzug angepasst.
Wobei die Zündzeitpunkte bei niedriger Drehzahl nicht so ernst zu nehmen sind.
Da die damals fast keine Lasteinfluss programmiert hatten. Und bei 1000 rpm hat man beim Motorrad auch keine Volllast, daher eher niedrigere Geschwindigkeiten...

[Dominik335i]

@CKP: Sehr schön zusammengefasst! Kannst du deine Excel bitte auch hochladen?

[suzuki90]

Also ich hab aktuell nichts mehr auf dem Rechner. Aber ich werd mal einen alten Kommilitone anhauen, ob der das noch hat.
Schade eigentlich...

Zum Thema Tumble: Ich hab gelernt, dass ab gewisser Drehzazhl ein Tumble-Kanal nicht benötigt wird, da die Strömungsenergie so zunimmt und die Bremszeit so ab, dass der Tumble auch ohne diesen Kanal gebildet wird.
Aus einem Buch über F1-Motorentechnik hab ich dieses Wissen auch...

Das Buch "Verbrennungsmotoren: Simulation der Verbrennung und Schadstoffbildung" sagt dazu in Ausschnitten:
"...der eigentliche Tumble ensteht erst später, bei größerem Ventilhub. Spätestens in der Kompressionsphase wird dann der Gegentumble vom Haupttumble "aufgefressen". [...] Zum ZOT hin wird der Brennraum immer flacher, der Tumble wird gewissermaßen vom Kolben "zerquetscht" und zerfällt in Turbulenz. [...] Zum UT (540°KW9 hat sich die Strömung allerdings schon weitgehend beruhigt, es existiert nur noch der Tumble (und eventuell der Gegentumble!), d.h. die großen Wirbelstrukturen. Alle kleinen Strukturen sind bereits dissipiert. Vor ZOT, von ca. 630°KW an, zerfällt der Tumble selbst in Turbulenz, im zeitlichen Turbulenzverlauf entsteht ein lokales Maximum oder zumindest ein Plateau. Da der Tumble mit der Drehzahl skaliert, gilt dies in etwa auch für das Plateau. Die Turbulenzwerte bei ZOT (d.h. das "Plateau") aber beeinflussen maßgeblich die Brenngeschwindigkeit. Dies ist im wesentlichen der Grund, warum ein Ottomotor einigermaßen Drehzahl-unabhängig funktioniert, d.h. die Verbrennungsgeschwindigkeit mit der Drehzahl skaliert.
Man versteht auch, wie man mit der Einlassströmung die Verbrennung beeinflussen kann - man muss den Tumble erhöhen. Dies ist die einzige Form, in der Strömungsenergie lange genug, d.h. bis zum ZOT konserviert werden kann, um dann in Turbulenz zu zerfallen. (Die Turbulenz, die direkt während des Einlassvorgangs generiert wird, ist bei ZOT längst dissipiert!) Dieser Prozess wird auch von der Brennraumform ("Dachbrennraum") unterstützt, bei einem flachen Brennraum würde der Tumble früher "zerquetscht", d.h. zerfallen und könnte somit weniger gut die Verbrennung anfachen. ..."

Turbulenz.PNG (79.93 KiB) 7285 mal betrachtet

Anbei noch das Bild dazu aus dem Buch, dass die Turbulenz über die °KW zeigt.
Das ganze sagt doch, dass die Turbulenz das entscheidende ist, dass der Tumble aber der Weg ist, die Energie zur Turbulenz am ZOT zu liefern UND das der Tumble mit der Drehzahl skalliert, d.h. über die Drehzahl stärker wird und somit die Drehzahl-unabhängigkeit erzeugt, da es der bei höheren Drehzahlen kürzer zur Verfügung stehenden Zeit durch höhere Turbulenzenergie entgegenwirkt und den Brennverlauf beschleunigt.

[Dominik335i]

Ich glaub langsam, dass die Thematik so komplex ist und so viele Faktoren mit reinspielen, dass man ohne Indizierung eh nur auf allgemeine Faustformeln setzen kann. Ich hab hier ne ziemlich gute Darstellung gefunden, wo quasi der Einfluss der wichtigsten Faktoren zusammengefasst ist:

[M2Tim]

Ich glaub langsam, dass die Thematik so komplex ist und so viele Faktoren mit reinspielen, dass man ohne Indizierung eh nur auf allgemeine Faustformeln setzen kann.

Ja die Faktoren mit Einfluss auf die Verbrennung sind mittlerweile für den Laien einfach zu gut und bis ins Detail bekannt. Für den einfachen MS nutzer, der sein Kennfeld auf der Straße einfährt reichen sicher die gängigen Faustformeln.
Soweit ich weiß spielt auch die Ladelufttemperatur eine gewisse Rolle beim Brennverlauf. So wird bei kälterer Ladeluft ein längerer Brennverzug verzeichnet.
Zum Tumble wurde uns auch beigebracht, dass er ab einer gewissen Drehzahl keine Rolle mehr spielt.

[turboinge09]

Also geklopft hat da nix bei den bildern....
Mal ne g60 metall dichtung nehmen oder sowas.

[ChristianK]

Natürlich hat der nicht geklopft. Ich denke, der Roland hat auf die unterschiedlichen Ventilfarben und sowas angespielt. Wenn er sich den Kopfdichtungsschaden angesehen hätte, wüsste er, dass die Seite mit den deutlich helleren Auslassventilen die bessere ist. Mittlerweile werden wieder alle vier Auslassventile strahlend weiß sein.

Egal....

Ich war heute auf dem Prüfstand. Ich habe in der letzten Woche keine Zeit und Lust gehabt. Aber, ich habe mir in der letzten Woche nochmal das Table vorgeknöpft. Einfach nach Gefühl mit der Zündkurve rum gefummelt, bis ich dass Gefühl hatte, dass es nur noch schlechter werden kann. Wobei ich garnicht mal so großen Wert auf den Bereich unter 4000 gelegt habe. Sobald das Öl warm ist, bin ich sowieso nie in diesem Bereich....

Und mit dieser Kurve bin ich dann auch am Prüfstand aufgelaufen. Wohlgemerkt, ich habe das Offset noch immer nicht angepasst. Im Endeffekt ist es vollkommen egal. Reproduzierbar muss es sein. Mache ich vielleicht noch. Also passt das Offset noch zu dem zuerst geposteten Zündtable, welches DEFINITIV Klopffrei lief!

Hier nochmal das Table von vorletzter Woche:


Also, Hier das Table, womit ich ankam:


Insgeheim hatte ich mir erhofft, dass es eine beschissene Zündkurve war und noch deutliches Optimierungspotential vorhanden war.

Und das ist dabei herausgekommen:





Egal in welche Richtung geschraubt wurde, Drehmoment und Leistung gingen zurück. Hauptaugenmerk lag wieder bei 4000+++

[ChristianK]

Keine Ahnung, warum die letzten beiden Bilder auch noch da sind. Irgendwie habe ich gerade Mucken mit dem Bilderservice des Forums...

Man jedoch dazu sagen, dass ich den Kopf noch planen lassen habe, als er sowieso unten war. Ich fand, das wurde einfach mal Zeit. Von daher ist die Verdichtung geringfügig gestiegen. Aber nicht nennenswert...

[Roland E.]

Hi

dann passt doch alles:) war ja nur ne (me)neckerei am Rande;) sollte nicht den Threat "stören".
Die ZKD sieht halt auf den Bildern aus wie meine, die komplett zerbeult war. Daher hatte ich das Klopfen abgeleitet, auf die Farben hatte ich nicht geschaut gehabt.

aber prima das es hier schon wieder weitergeht, hatte den threat fast schon aus den augen verloren!

[Roland E.]

Hi

evtl. ein interessantes Schaubild, für die MAT-Retard Einstellungen. Es bestätigt auch die pauschale Aussage mit 1° je 10°C Ansaugtemperatur bei aufgeladenen Motoren. Sollte theoretisch auch für Sauger gelten.

Gehört zu einem Artikel zum 3-Zylinder Mahle Motor.....die 1000-Seiten Wälzer des Aachener Colloquium sind schon klasse, man bräuchte bloss mehr Zeit zum Lesen/Stöbern

[suzuki90]

Man fragt sich nur, warum die mit fetterem Gemisch bei gleicher Temperatur später zünden.
Denn da ist erstens die Verbrennung (unterhalb Lambda 0,85) wieder langsamer, was frühere Winkel erlaubt und die Klopfgefahr durch die Innenkühlung auch kleiner... Nur bei hohen Temperaturen etwas umgekehrt...